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右圖為流體靜力學實驗裝置

發布時間:2023-02-12 23:57:15

Ⅰ 流體力學的題(靜力學) 如2--15圖圓柱體長1m由水支撐,不計摩擦,求圓柱體質量。

水對圓柱的作用力分成兩部分計算
把圓柱體左半邊浸沒在液體中F1=ρgV1=1000*9.8*π*0.6^2/8=1384.74N 向上
右半邊下表面受水向上的壓力,相當於此表面向上的虛壓力體的重量。F2=ρgV2
此處V=(1/4圓面積+一個小正方形的面積)*1=π*0.6^2/16+0.3*0.3=0.16065
F2=1000*9.8*0.16065=1574.37N 向上
對圓柱進行受力分析,向上為正,則
-mg+F1+F2=0 -9.8m+1384.74+1574.73=0 m=301.95kg
答案差不多也是這個數吧

Ⅱ 水靜力學問題怎麼做

建立一個坐標系,壓力為

所以壓力大小為12.2kN,壓力中心為1.0797m深的圓盤弦中點處

Ⅲ 等壓計u形管中的液體起什麼作用

U形管中液體的作用:

1、起到液體活塞的作用,用於分隔體系與環境;同時通過該液體活塞,可版將體系中權的空氣排出到環境中去。

2、起到檢測壓力的作用,當A,B管中的液面等高時,說明體系的壓力等於環境的壓力,可以通過測量環境的壓力來代表體系的壓力。

3、當A,B管中的液面等高時,既可測定溫度和壓力的數據,也可保持多次測量數。



(3)右圖為流體靜力學實驗裝置擴展閱讀

U型管中盛有液體汞,根據液體靜力學的平衡原理,U型管A-A』截面上的流體靜力學平衡公式為:P+(H+h)ρ1=Hρ3+hρ2+P0(1)。

式中: P為被測壓力,ρ1ρ2為充液ρ3上面的保護介質或空氣的密度,ρ3為充液為水銀或水、酒精等的密度,P0為大氣壓,h為充液高位面到被測壓力P的連介面處高度。

由式(1)得: P=P0+h(ρ2-ρ1)+H(ρ3-ρ1)

相對壓力: P=P-P0=h(ρ2-ρ1)+H(ρ3-p1)

當ρ1=ρ2時:P=H(ρ3-ρ1)(2)

式(2)表明,相對壓力P正比於液柱高度H,這是液柱式壓力計測量壓力基本原理。

Ⅳ 謝振華主編的《工程流體力學》第四版課後習題答案

1、 根據牛頓內摩擦定律,當流體流動時,流體內部內摩擦力大小與該處的流速大小成正比。 錯誤

2、 一個接觸液體的平面壁上形心處的水靜壓強正好等於整個受壓壁面上所有各點水靜壓強的平均值。 正確

3、 流體流動時,只有當流速大小發生改變的情況下才有動量的變化。 錯誤

4、 在相同條件下,管嘴出流流量系數大於孔口出流流量系數。 正確

5、 穩定(定常)流一定是緩變流動。 錯誤

6、 水擊產生的根本原因是液體具有粘性。 錯誤

7、 長管是指運算過程中流速水頭不能略去的流動管路。 錯誤

8、 所謂水力光滑管是指內壁面粗糙度很小的管道。 錯誤



(4)右圖為流體靜力學實驗裝置擴展閱讀:

流體力學在人類同自然界作斗爭和在生產實踐中逐步發展起來的。中國有大禹治水疏通江河的傳說。秦朝李冰父子(公元前3世紀)領導勞動人民修建了都江堰,至今還在發揮作用。大約與此同時,羅馬人建成了大規模的供水管道系統。

對流體力學學科的形成作出貢獻的首先是古希臘的阿基米德。他建立了包括物體浮力定理和浮體穩定性在內的液體平衡理論,奠定了流體靜力學的基礎。此後千餘年間,流體力學沒有重大發展。

15世紀義大利達·芬奇的著作才談到水波、管流、水力機械、鳥的飛翔原理等問題。

Ⅳ 兩層靜止液體,上層的密度為ρ1,且z+p/γ1=c1;下層的密度為ρ2,z+p/γ2=c2如ρ1<ρ2,則c1____c2.

其實我是來找答案的,我覺得跟密度無關,c1應該等於上層液體的液面壓力,也就是大氣壓力Pa,而c2
應該是Pa加上上層液體的壓力,所以C1肯定小於C2,我是這樣想的,不知道對不對

Ⅵ 有沒有物理高手可以教教我「液體表面張力方向與液面相切」這個「液面」到底指的是什麼啊

「液體表面張力方向與液面相切」這個「液面」,指的就是液體與空氣接觸的那個面,通常我們叫液體表面。如果是水,那就是指水面。如果是水銀那就是指水銀表面。如果液體是盛在容器里,那這個面就在上面,如果是某個平面上的一滴液體,那這個面就是除了底面以外剩下的那些露在空氣中的部分,當然如果懸空,那它的所有表面就都是所指的液體表面了。

「表面張力的方向和液面相切,並和兩部分的分界線垂直」這個「兩部分」、「分界線」又是什麼意思啊?。那先要理解表面張力。

關於表面張力:
液體表面是有收縮趨勢的。一滴水銀滴在玻璃上;一滴滴在表面有油漆的紙或布上的水,再比如草葉上、荷葉上的水珠,他們都是扁球形對吧?如果這一點你認可就好辦了。他們之所以呈這種扁球形地聚攏在一起而沒有平攤開,就是因為他們的表面有一個膜,好比一個氣球包著他們一樣,這完全可以理解,不包著,就散開,沒散開就包著嘍,對吧?

這個液體表面,我們暫且管他叫液體表面膜,比如露珠,它的表面膜,也是水,它包著內部的水。表面的水和內部的水分子間的情形不一樣了,不一樣的原因是它與空氣接觸,有分子擴散到空氣中,使它的分子密度變小,這樣分子間距離就變大,分子間的力就呈引力,就跟氣球被吹鼓後氣球的膜分子間的情形相似。

吹鼓的氣球有收縮趨勢對吧?氣往外推氣球,氣球往裡壓氣體,就有收縮趨勢嘛!

在液體表面的這個曲面上用刀切一下,就是劃一條線。能想像出來吧?這一條線,就把液面分成了兩個部分,好比在蒸好的發糕表面切一刀一樣,發糕就成了兩部分了。這樣你說的「分界線」和「兩部分」就出來了,對吧?

液體的這兩部分之間,就有互相拉伸的力,對吧?都往自己那面拉。正是這個力,使液體表面收縮嘛!

在你劃的那條線上任意找一點,那這兩個部分在此點的作用情形是什麼?也是互相拉嘛!就跟拉繩子的時候,繩子上的一點處,兩部分的繩子相互拉,一樣。

在液面上的這條線上的這個點處,兩面各自往自己的方向拉,這個拉力的方向,就是面在這一點的切線方向,就跟你剛才劃的那條線垂直。那兩部分中,一部分拉另一部分的力,就叫張力,當然另一部分也在拉這一部分,也是張力,和上面說的那個是作用力與反作用力。因為是液體表面兩部分的相互作用力,就叫液體表面張力。這個張力的方向與分界線垂直——任一點都垂直,與液體表面相切——在任一點都相切。

希望能幫到你。

Ⅶ 伯努利原理的這個伯努利方程怎麼用

這個只是伯努利方程的變換後的公式,
伯努利原理的基本公式為p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C
式中p、ρ、v分別為流體的壓強、密度和速度;z 為鉛垂高度;g為重力加速度。
上式各項分別表示單位體積流體的壓力能 p、重力勢能ρg z和動能(1/2)*ρv ^2,在沿流線運動過程中,總和保持不變,即總能量守恆。但各流線之間總能量(即上式中的常量值)可能不同。對於氣體,可忽略重力,方程簡化為p+(1/2)*ρv ^2=常量(p0),各項分別稱為靜壓 、動壓和總壓。顯然 ,流動中速度增大,壓強就減小;速度減小, 壓強就增大;速度降為零,壓強就達到最大(理論上應等於總壓)。飛機機翼產生舉力,就在於下翼面速度低而壓強大,上翼面速度高而壓強小 ,因而合力向上。 據此方程,測量流體的總壓、靜壓即可求得速度,成為皮託管測速的原理。在無旋流動中,也可利用無旋條件積分歐拉方程而得到相同的結果但涵義不同,此時公式中的常量在全流場不變,表示各流線上流體有相同的總能量,方程適用於全流場任意兩點之間。在粘性流動中,粘性摩擦力消耗機械能而產生熱,機械能不守恆,推廣使用伯努利方程時,應加進機械能損失項[1]。
補充:p1+1/2ρv1^2+ρgh1=p2+1/2ρv2^2+ρgh2(1)
p+ρgh+(1/2)*ρv^2=常量 (2)
均為伯努利方程

在一個流體系統,比如氣流、水流中,流速越快,流體產生的壓力就越小,這就是被稱為「流體力學之父」的丹尼爾·伯努利1738年發現的「伯努利定律」。這個壓力產生的力量是巨大的,空氣能夠托起沉重的飛機,就是利用了伯努利定律。飛機機翼的上表面是流暢的曲面,下表面則是平面。這樣,機翼上表面的氣流速度就大於下表面的氣流速度,所以機翼下方氣流產生的壓力就大於上方氣流的壓力,飛機就被這巨大的壓力差「托住」了。當然了,這個壓力到底有多大,一個高深的流體力學公式「伯努利方程」會去計算它。
伯努利開辟並命名了流體動力學這一學科,區分了流體靜力學與動力學的不同概念。1738年,他發表了十年寒窗寫成的《流體動力學》一書。他用流體的壓強、密度和流速等作為描寫流體運動的基本概念,引入了「勢函數」「勢能」(「位勢提高」)來代替單純用「活力』討論,從而表述了關於理想流體穩定流動的伯努利方程,這實質上是機械能守恆定律的另一形式。他還用分子與器壁的碰撞來解釋氣體壓強,並指出,只要溫度不變,氣體的壓強總與密度成正,與體積成反比,用此解釋了玻意耳定律。
伯努利方程
設在右圖的細管中有理想流體在做定常流動,且流動方向從左向右,我們在管的a1處和a2處用橫截面截出一段流體,即a1處和a2處之間的流體,作為研究對象.設a1處的橫截面積為S1,流速為V1,高度為h1;a2處的橫截面積為S2,流速為V2,高度為h2.
思考下列問題:
①a1處左邊的流體對研究對象的壓力F1的大小及方向如何
②a2處右邊的液體對研究對象的壓力F2的大小及方向如何
③設經過一段時間Δt後(Δt很小),這段流體的左端S1由a1移到b1,右端S2由a2移到b2,兩端移動的距離分別為ΔL1和ΔL2,則左端流入的流體體積和右端流出的液體體積各為多大 它們之間有什麼關系 為什麼
④求左右兩端的力對所選研究對象做的功
⑤研究對象機械能是否發生變化 為什麼
⑥液體在流動過程中,外力要對它做功,結合功能關系,外力所做的功與流體的機械能變化間有什麼關系
推導過程:
如圖所示,經過很短的時間Δt,這段流體的左端S1由a1移到b1,右端S2由a2移到b2,兩端移動的距離為ΔL1和ΔL2,左端流入的流體體積為ΔV1=S1ΔL1,右端流出的體積為ΔV2=S2ΔL2.
因為理想流體是不可壓縮的,所以有
ΔV1=ΔV2=ΔV
作用於左端的力F1=p1S2對流體做的功為
W1=F1ΔL1 =p1·S1ΔL1=p1ΔV
作用於右端的力F2=p2S2,它對流體做負功(因為右邊對這段流體的作用力向左,而這段流體的位移向右),所做的功為
W2=-F2ΔL2=-p2S2ΔL2=-p2ΔV
兩側外力對所選研究液體所做的總功為
W=W1+W2=(p1-p2)ΔV
又因為我們研究的是理想流體的定常流動,流體的密度ρ和各點的流速V沒有改變,所以研究對象(初態是a1到a2之間的流體,末態是b1到b2之間的流體)的動能和重力勢能都沒有改變.這樣,機械能的改變就等於流出的那部分流體的機械能減去流入的那部分流體的機械能,即
E2-E1=ρ()ΔV+ρg(h2-h1)ΔV
又理想流體沒有粘滯性,流體在流動中機械能不會轉化為內能
∴W=E2-E1
(p1-p2)ΔV=ρ(-))ΔV+ρg(h2-h1)ΔV
整理後得:整理後得:
又a1和a2是在流體中任取的,所以上式可表述為
上述兩式就是伯努利方程.

當流體水平流動時,或者高度的影響不顯著時,伯努利方程可表達為
該式的含義是:在流體的流動中,壓強跟流速有關,流速V大的地方壓強p小,流速V小的地方壓強p大.

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